Valotaulu - Horoskooppi // LASER + BBC MICRO:BIT

Valotaulu, johon suunniteltu horoskoopin tähtikuvio. Tähtikuvio suunniteltu Inkscape-ohjelmalla ja leikkaus toteutettu laserleikkuukoneella 4mm vaneriin. Tähtien tuike toteutettu led-valoilla, jotka ohjelmoitu toimimaan micro:bitin avulla.

Digitaalisen mallintamisen ja ohjelmoinnin valinnainen 8-9lk käsityökurssi, aiheena laserleikkaus & ohjelmointi

• Aiheena suunnitella Inkscape-ohjelmalla oma taulu, johon ohjelmoidaan valot vilkkumaan BBC Micro:bitin avulla.
• Taulu leikataan 4mm vanerista laserleikkurilla muotoonsa
• Oppilaalle ei jää micro:bitiä omaksi, mutta jos oppilas haluaa: voi hän ostaa micro:bitin omakseen ja ohjelmoida sen koululla toimintaan

Tuntisuunnitelma oppitunneittain (2x 45min)

Tunti 1: Tutustuminen Inkscape-ohjelmaan ja sen käyttöön. Oman valotaulun suunnittelu

• Opettajajohtoinen opetus ja perehdytys Inkscape-ohjelman käyttöön
• Valotaulujen esittelyä ja ideointia
• Oppilaat alkavat suunnittelemaan omaa valotauluaan Inkscape-ohjelmaa käyttämällä (voi tehdä myös pareittain)

Tunti 2: Inkscape-ohjelmalla digitaalinen mallinnus jatkuu

• Inkscape-ohjelman kertaus
• Oman valotaulun suunnittelu jatkuu

Tunti 3: Laserleikkaus

• Laserleikkuukoneeseen perehdyttäminen ja tutustuminen tekniikkaan opettajajohtoisesti
• Laserleikataan 4mm vanerista omat valotaulut
• Omien taulujen kevyt hionta, niin ettei reunat ole teräviä

Tunti 4: BBC Micro:bit

• Tutustutaan BBC Micro:bitiin, sen ominaisuuksiin ja mahdollisuuksiin
• Harjoitellaan Micro:bitin ohjelmointia (www.microbit.org)
• Aloitetaan suunnittelemaan led-valojen ohjelmointia omaan työhön

Tunti 5: Micro:bit ja koodaus

• Jatketaan micro:bitiin tutustumista ja katsotaan erilaisia koodausvaihtoehtoja led-valoille
• Harjoitellaan tekemään koodaus led-valoille
• Oppilas tekee oman koodinsa led-valoilleen

Tunti 6: Led-valojen juottaminen ja asettelu omaan valotauluun sopiviksi

• Valitaan sopivat led-valot (määrä ja koko)
• Pohditaan, miten valot saadaan asettumaan haluttuun asentoon, niin, että ne ovat valotaulussa oikealla kohdalla
• Valojen juottaminen yhteen ilman, että sähkövirta häiriintyy

Tunti 7: Koodin lataus Micro:bitiin ja koodin tarkastaminen

• Jatketaan edellisen tunnin asioita
• Jos valmista, niin ladataan oma koodi Micro:bitiin ja kokeillaan, toimiiko koodi halutulla tavalla. Jos ei, koodin muokkaus. Jos kyllä, aloitetaan työn dokumentointi ja arvioiminen

Tunti 8: Työn viimeistely ja palautus

• tehdään työ valmiiksi
• tehdään arviointi ja dokumentointi palautettavaksi

Työn ovat suunnitelleet Ruut Vuoriluoto ja Armi Söder

Käsityön aineenopettajakoulutus, Turun yliopisto, Rauman OKL

• Inkscape-ohjelma
• 4mm vaneri
• laserleikkuukone
• Led-lamppuja (2 eri kokoa)
• Micro:bit
• Paristokotelo
• Juottolanka, vastukset, juotin

Tutustuminen Inkscape-ohjelmaan ja sen käyttöön. Oman valotaulun suunnittelu alkaa!

Nyt aloitetaan oman valotaulun suunnittelu ja tutustutaan Inkscape-ohjelman käyttöön!

Tukikysymykset:

• Millainen valotaulu voisi sopia kotiisi / huoneeseesi?
• Minkä muotoinen taulusi on? Muista, vain taivas on rajana (ja Inkscape-taitosi) :) !
• Mikä on valotaulu? Mitä se tekee? Valaiseeko se? Tuoko se tunnelmaa? Mitä?
• Kelle taulun teet? Millaisesta hän tykkäisi?

Kerrataan Inkscape-ohjelman käyttö ja digitaalisen mallintamisen perusteet!

Tänään vuorossa on oman suunnitelman tarkastus:

• Onko jokainen viiva yhtenäinen?
• Onko sinulla halutut kuviot oikean kokoisia? HUOM! sis. fontit, muodot, kirjaimet, numerot jne
• Asettuuko suunnitelmasi haluamaasi valotaulun kokoon?

Tutustutaan laserleikkuukoneen käyttömekanismeihin ja perehdytään koneen käyttöön.

• Työturvallisuus
• Koneenkäyttö ja turvavarusteet
• Laserleikkuukoneen oma ohjelmointiohjelma ja sen käyttö
• 4mm vaneripalan valinta (koko, asettelu)

Ja ei muuta kun kone käyntiin ja oma valotaulu valmistukseen!

Tutustuminen BBC Micro:bitiin ja sen toimintaan

• Mikä on Micro:bit?
• Mitä sen avulla voidaan tehdä?
• Mitä on koodaus?
• Missä koodausta tehdään?
• Mitä kaikkea voi Micro:bitillä tehdä?
• Micro:bitin mahdollisuudet

Harjoitellaan koodauksen perusteita osoitteessa: www.microbit.org

Micro:bitin koodaus ja sen ominaisuudet

• Mitä on koodaus?
• Miten koodataan?
• Miten tehdä komentoja, jotka vaihtuvat?
• Koodin teko ja kokeilu
• Koodin lataus Micro:bitiin

Tällä tunnilla tehdään oma koodaus valotaulun led-valosarjoihin.

Harjoitellaan led-valojen asettelua, juottamista ja oikeaoppista kiinnitystä

• Mitä tarvitsemme, että saamme ledit palamaan?
• Miten juotetaan?
• Mistä juotetaan?
• Millä juotetaan?
• Miten led-valot kiinnitetään toisiinsa sarjoiksi?
• Miinus- ja pluspäät
• Vastukset¨
• Virtalähde - kiinnitys, toimintamekanismit?

Kokeillaan koodin toimivuus ja pohditaan, olisiko jotain mitä pitää muuttaa?

Koodimme:

for (let index = 0; index < 2; index++) {

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 1)

   basic.pause(1000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 1)

   basic.pause(1000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 1)

   basic.pause(1000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 0)

   basic.pause(1000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 0)

   basic.pause(1000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 0)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 1)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 1)

   basic.pause(2000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 1)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 0)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 0)

   basic.pause(1000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 0)

   basic.pause(500)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 0)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 1)

   basic.pause(200)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 0)

   for (let index = 0; index < 2; index++) {

       pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 1)

       basic.pause(2000)

       pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 0)

   }

}

for (let index = 0; index < 4; index++) {

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 1)

   basic.pause(2000)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 1)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 0)

   basic.pause(500)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 1)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 0)

   basic.pause(1500)

   pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 0)

   basic.pause(100)

}

pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 1)

basic.pause(2000)

pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 1)

basic.pause(1000)

pins.digitalWritePin(DigitalPin.P1, 0)

pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 1)

basic.pause(1500)

pins.digitalWritePin(DigitalPin.P0, 0)

pins.digitalWritePin(DigitalPin.P2, 0)

Tällä tunnilla viimeistellään oma työ niin, että se on:

• toimiva ja turvallinen
• testattu ja arvioitu
• halutunlainen
• dokumentoitu